"Come, quando e perché integrare la dieta delle bovine da latte con microelementi, vitamine, acidi grassi

Conferenze di zootecnia, assistenza tecnica 2010/2011 Provincia di Novara 14 gennaio 2011 "Come, quando e perché integrare la dieta delle bovine da latte con microelementi, vitamine, acidi grassi Prof.Giovanni Savoini Università degli Studi di Milano

Fabbisogni macroelementi bovina in lattazione Minerale Fabbisogno minerale assorbito (g/d)(1) Quantità minerale nella dieta (% s.s.) Calcio 76 0.65 Fosforo 68 0,38 Magnesio 9 0,25 Potassio 255 1,10 Sodio 53 0,20 Cloro 66 0,27 Zolfo 53 0,20 1. Bovina 650 kg, 45 l latte al 3,5% grasso, 26,5 kg ass.s.s. NRC 2001

Fabbisogni macroelementi bovina in asciutta Minerale Quantità minerale nella dieta (% s.s.) Calcio 0.45 Fosforo 0,23 Magnesio 0,12 Potassio 0,52 Sodio 0,10 Cloro 0,15 Zolfo 0,20 (Dell Orto e Savoini,, 2005)

CALCIO Ipocalcemia post partum: come prevenirla

(Dell Orto e Savoini,, 2005)

Valori di calcemia nelle bovine Asciutta Lattazione 2,5 2,8 mmol/l 2,4 2,7 mmol/l

Prevenzione ipocalcemia postpartum 1. Controllo dei livelli di Ca in asciutta (0,45 % SS) 2. Controllo rapporto Ca:P in asciutta 3. DCAD = meq[(k+na) (Cl+S)]* 4. Somministrazione di HCl (175 ml) prima del parto 5. Somministrazione di Ca propionato (Ca= 21.5 %) o altre forme di calcio disponibile (es.gluconato di Ca) al parto e immediatamente dopo ilparto * La DCAD si dovrebbe attestare intorno a 10/-15 meq/100 g ss in quanto una leggera acidosi metabolica determina una mobilizzazione del calcio osseo

Il coefficiente di digeribilità del calcio aumenta di circa 1,5 volte dopo il parto

Valori macroelementi foraggi (% s.s.) Si può quindi osservare che notevole importanza assumono anche il sodio (Na + ), ma soprattutto il (K + ) Minerale Fieno p.s. Erba medica Loietto Insilato mais Ca 1,00 1,74 0,31 0,31 P 0,29 0,27 0,14 0,27 K 1,50 2,35 1,50 1,20 Na 0,01 0,16 0,02 0,01

L induzione di uno stato metabolico di acidosi, ottenuto somministrando Sali anionici di calcio e ammonio deve essere limitata nel tempo (ultimi 20 giorni prima del parto) e a condizione che: La DCAD deve attestarsi intorno a -10-15 meq/100 g s.s. Zolfo e Magnesio raggiungano valori di 0,4 % s.s. Il ph delle urine compreso tra 5,5 e 6,5 Maggiore efficacia dei Sali anionici con livelli di Ca elevati

FOSFORO Il fosforo influenza la fertilità ma solo se la razione è carente Una eccessiva somministrazione di P non serve a nulla e risulta solo dannosa non fosse altro per l inquinamento a seguito delle escrezione della quota non digerita

La somministrazione di P oltre i fabbisogni non influenza la fertilità

Stress da caldo: aumentare il livello di alcuni minerali 1. K-Na 1.5-0.7% ss 2. DCAD Perdita di CO 2 per iperventilazione Alcalosi respiratoria Riduzione della capacità tamponante del sangue Aumento escrezione HCO 3 - e Na urina Possibile problema con razioni tendenzialmente acidogene 3. Antiossidanti (vitamina E)

MICROELEMENTI

Fabbisogni microelementi bovina in lattazione Minerale Fabbisogno minerale assorbito (mg/d) (1) Quantità minerale nella dieta (ppm)(2) Cobalto 3 0,10 Rame 11 10,00 Iodio 10 0,60 Ferro 45 17,00 Manganese 3 15,10 Selenio 8 0,30 Zinco 209 52,80 1. Bovina 650 kg, 45 l latte al 3,5% grasso, 26,5 kg ass.s.s. 2. Coefficiente di disponibilità: cobalto 100%, rame 4%, iodio 85%, ferro 10%, manganese 0,75%, selenio 100%, zinco 15% NRC 2001

Fabbisogni microelementi bovina in asciutta Minerale Quantità minerale nella dieta (ppm) Cobalto 0,11 Rame 13,00 Iodio 0,40 Ferro 13,00 Manganese 18,00 Selenio 0,30 Zinco 22,00 (Dell Orto e Savoini,, 2005)

Lesioni podali Pododermatite asettica circoscritta (ulcera soleare) Pododermatite asettica diffusa (laminite) Dermatite digitale Flemmone interdigitale (zoppina lombarda) Podermatite traumatica (sobbattitura) Malattia della linea bianca

FATTORI ALIMENTARI Stati di ACIDOSI, CHETOSI, N-NH 3 Carenze di OLIGOELEMENTI» ZINCO» RAME» SELENIO» IODIO Carenze di VITAMINE Vit. A Vit. E BIOTINA Carenze di AMINOACIDI METIONINA Carenze di ACIDI GRASSI ACIDO LINOLEICO PATOLOGIE PODALI

ZINCO Carenza di Zinco Alterata struttura della cute PARACHERATOSI Microtraumi Microrganismi Depressione immunitaria Ritardi di cicatrizzazione DERMATITE INTERDIGITALE, DIGITALE, VERRUCOSA FLEMMONE AI TALLONI FLEMMONE INTERDIGITALE

RAME Fondamentale per i processi di: cheratinizzazione sviluppo e pigmentazione dei tessuti risposta immunitaria SELENIO Stati carenziali possono provocare: problemi con la migrazione dei neutrofili vs. i tessuti interferenze con i processi infiammatori

Il selenio e la vitamina E lavorano insieme per mantenere l integrità cellulare e per prevenire la formazione di radicali liberi Il selenio è quindi importante in quanto: -è un antiossidante - migliora la risposta immunitaria - migliora l attività riproduttiva

IODIO Necessario per i processi di: cicatrizzazione risposta immunitaria azione antibatterica

Il concetto di Biodisponibilità La Biodisponibilità di un nutriente è la quota dello stesso che effettivamente si rende disponibile per l assorbimento e l utilizzazione metabolica Fattori influenzanti la stabilità del nutriente nell alimento e/o integratore l efficienza di utilizzazione dello stesso interazioni con altri componenti della dieta

Come apportare i micronutrienti? Scegliere le fonti a maggiore biodisponibilità Forme organiche vs. forme inorganiche Forme rumino-protette- vs. forme non rumino-protette

Oligoelementi: forme di apporto alternative ai sali inorganici (solfati carbonati) solfati, ossidi, Met Zn Complessi Metallo-aminoacidici Zn Arg Leu Met Cys Metalloproteinati Met Zn Gly Chelati Metallo-aminoacidici Fatro

Struttura di un oligoelemento chelato NH 2 COOH R-C M C- R COOH NH 2

Quali oligoelementi sono da preferire in forma organica? Oligoelementi caratterizzati da: una soglia d impiego molto vicina alla soglia di tossicità (Se, Cu, Zn) scarsa ritenzione (Se, Cu, Zn, Fe) potenzialmente inquinanti (Se, Cu, Zn)

Perché sono da preferire Gli oligoelementi chelati offrono alcuni vantaggi: Maggiore biodisponibilità Maggior Ritenzione Affinità per specifici organi bersaglio

Produzione di latte di bovine alimentate con microelementi in forma inorganica o chelata Nocek et al., 2006

Selenio Il selenio (Se) può essere integrato nelle diete per gli animali in due forme: Inorganica : sodio selenito (Na 2 SeO 3 ) o sodio selenato (Na 2 SeO 4 ) Organica : Saccharomyces cerevisiae arricchito con Se, in cui la forma prevalente è la selenometionina, maggiormente disponibile rispetto alle forme inorganiche Nella UE entrambe le forme sono ammesse per l alimentazione animale Dose massima UE: 0.500 mg Se/kg s.s. Dose massima USA: 0.300 mg Se/kg s.s.

La somministrazione di Se in forma organica (lievito arricchito di Se) a bovine determina un aumento significativo della percentuale di selenio nel latte (Petrera et al., 2009)

ZINCO NRC 52,9 ppm FABBISOGNO CONSIGLIATO 100 mg/kg Dieta 1: addizionata con Zn inorganico Dieta 2: addizionata con Zn chelato (360 mg con MET) Dieta 1 Dieta 2 Bovinee con lesioni podali (%) 34.1 23.6 Separazione della linea bianca (%) 14.6 9.5 Emorragie (%) 0.0 4.0 Valutazione 75d post parto Ulcere del fettone (%) 7.6 4.7 Dermatite digitale (%) 1.6 3.9

VITAMINE

Fabbisogni vitamine bovina in asciutta e lattazione Vitamina Lattazione (UI/d) Asciutta (UI/d) A 85.000-100.000 85.000-100.000 D 20.000-30.000 20.000-30.000 E 500 1.000 1. Nel periodo di transizione sarebbe utile somministrare 2000-4000 UI di vit.e NRC 2001

VITAMINA A

Vitamina A e/o β-carotene nell alimentazione dei ruminanti I ruminanti hanno fabbisogni spocifici per β- Carotene e Vitamina A Il β-carotene ha un ruolo primario a livello ovarico efficienza riproduttiva Vitamina A non è in grado di elevare i livelli plasmatici di β-carotene 1mg β-carotene = 400 UI di Vitamina A

Vitamina A vs β-carotene : effetto sulla capacità d inattivazione dei patogeni nella bovina 5 Controllo 120.000 UI vit. A 600mg beta-carotene 4 Killing index 3 2 1 0-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4 Settimane dal parto Michal et al., 1994

VITAMINA E

Vitamina E: Ruolo Biologico Componente integrante delle membrane lipidiche Protezione cellulare dai danni perossidativi Proprietà Immunostimolanti Metabolismo dell ac. Arachidonico PGF Potenziamento dell attività dei neutrofili (PMN) Effetto adiuvante associativamente ad altri micronutrienti: β-carotene, acido ascorbico, Se, Zn,

Diagnosi di carenza di vitamina e nella bovina da latte INTEGRAZIONE VITAMINA E: 500-1000 mg/capo/d 2000 mg/capo/d bovina in transizione (?) concentrazione plasmatica minima di vitamina e: 3.5-4 µg/100 ml

Effetti della somministrazione di 2000 UI/giorno di vitamina E sui parametri riproduttivi (Baldi et al., 2000)

Effetto delle fermentazioni ruminali sulla degradabilità delle vitamine Vitamina Degradazione A 68% E 58% C 93% B 1 48% B 12 ELEVATA PP ELEVATA Ac. Folico ELEVATA Ac. Pantotenico ELEVATA (Piva, 1991; Piva, 1992)

Conclusioni: ridurre lo stress ossidativo Fabbisogni antiossidanti per bovine da latte Close up o 40 d di asciutta Lattazione Vitamina A 110 UI/kg p.v. 100.000 UI/capo 110 UI/kg p.v. 150.000 UI/capo Vitamina E 1.6 UI/kg p.v., 1000 UI/capo 0.8 UI/kg p.v., 500 UI/capo fino a 2000 UI in transizione Selenio 0.5 ppm 0.5 ppm Beta-carotene 500 mg/capo 500 mg/capo

COLINA

COLINA E sintetizzata dall organismo Si può verificare una situazione di carenza, ad es. quando l assunzione è ridotta (transizione) La colina è uno dei substrati della fosfatidilcolina, che è un componente delle VLDL, le quali trasportano gli acid grassi Quindi la colina è importante nella prevenzione della steatosi epatica

Concentrazione plasmatica di fosfolipidi contenenti colina (mg/100 ml) di bovine che ricevevano 20 g/capo/d di colina ruminoprotetta

La soministrazione di colina ruminoprotetta (RPC) abbassa il livello plasmatico di NEFA Control: 1000 UI Vit.E (Pinotti et al., 2004) RPC: 1000 UI Vit.E + 50 g Colina rumino protetta (40% colina)

NIACINA

NIACINA La niacina è sintetizzata dall organismo Ha un effetto antilipolitico a livello del tessuto adiposo.

Concentrazione plasmatica di NEFA a seguito della infusione abomasale di niacina (6 e 10 mg/kg p.v.) (Pires e Grummer, 2007)

BIOTINA Stimola la proliferazione e la differenziazione dell epidermide; è infatti coinvolta nella produzione di cheratina e ha un ruolo importante nel metabolismo lipidico (LCFA) per cui è essenziale per la sintesi di acidi grassi a lunga catena che sono presenti nella sostanza cementante. Sintetizzata in parte da batteri ruminali. L acidosi riduce pertanto la sintesi di biotina. Insorgenza di patologie podali Es. separazione della linea bianca

EFFETTO DELL INTEGRAZIONE DI BIOTINA SULLA STRUTTURA INTRACELLULARE DELL UNGHIONE NEL BOVINO (Koster( et al., 2001) Fig.1 Spazi intracellulari ricchi di cemento, che permettono un ottimale adesione nello strato corneo. Fig.2 Spazi intracellulari dilatati per la mancanza di cemento, che porteranno all insorgenza di patologie podaliche. INTEGRAZIONE CON 20mg/capo/d di BIOTINA

ACIDI GRASSI

Acidi grassi omega-6 Acido linoleico (C18:2n-6) Acido arachidonico (C20:4n-6) Dienoic PG(serie 2 PGF 2 ) 54 di 51

Acidi grassi omega-3 Acido alfa-linolenico (C18:3n-3) Acido ecosapentaenoico EPA (C20:5n-3) Trienoic PG(serie 3 PGF 3 ) 55 di 51

La somministrazione di acido linoleico nel post- partum ha effetti positivi sulla attività riproduttiva Controllo Ac.linoleico Scomparsa liquido uterino (d post-partum) Tasso di concepimento (%) 27.6 25.8 25.6 a 33.5 b 56 di 51 Juchem et al., 2004

Acidi grassi dopo il concepimento Aumentando nella razione la quota di acidi grassi omega-3 (ac.alfa-linolenico, EPA, DHA) si riduce la produzione di PGF 2α da parte dell endometrio con conseguente positive sulla riduzione della mortalità embrionaria in quanto PGF 2α causa regressione del corpo luteo e riduce la produzione di progesterone. La PGF 3α possiede un attività biologica inferiore rispetto alla PGF 2α 57 di 51

Olio di pesce La somministrazione di olio di pesce (EPA e DHA)(linea scura) determina una riduzione della concentrazione di PGF 2α (misurata come metaboliti di PGF 2α -PGFM) (Mattos et al., 2004)

La somministrazione di grassi a bovine in lattazione migliora l attività riproduttiva, fatto salvo che non peggiori il BE, attraverso diversi meccanismi: migliore sviluppo dei follicoli aumento diametro follicoli ovulatori incremento livello progesterone durante la fase luteale modulazione sintesi PG miglioramento qualità oociti e embrioni Gli acidi grassi n-6 e n-3 sono i più efficaci Santos et al., 2008

L olio idrogenato di palma, contenente, principalmente C16:0 and C18:0 aumenta l espressione dell mrna di PPARA e di geni coinvolti nel metabolismo lipidico nel fegato di capre in transizione PPARA: peroxisome proliferator activated receptor-α CPR 1A: carnitine palmitoyl-transferase 1A ACADVL : acyl-coenzyme A dehydrogenase very long chain ACACA : acety coenzyme A carboxylase Agazzi et al., Small Ruminant Research (2010) doi:10.1016/j.smallrumres.2010.04.027

La somministrazione di olio di pesce può migliorare alcuni aspetti della risposta immunitaria intorno al parto A, B P<0.01 Agazzi et al., Small Ruminant Research, 55 (2004),77-83

La somministrazione di olio di pesce può modulare l immunosoppressione del periodo di transizione nelle capre dato che aumenta progressivamente il contenuto ematico di cellule positive CD4 e CD 8 Absolute values cell subset Days post kidding Palm oil Fish oil CD4 positive cells Kidding 1,268.91 a 1,084.76 4 DIM 2,012.03 b 2,005.95 15 DIM 1,890.74 b 2,234.96 CD8 positive cells Kidding 807,95 674.11 a 4 DIM 1,025.36 961.59 b 15 DIM 991.06 1,128.94 b Le capre alimentate con olio di pesce hanno avuto infezioni intramammarie senza un aumento di SCC e con livelli stabili di leucociti, il che può essere spiegato con un effetto antiinfiammatorio dell olio di pesce Bronzo et al., Animal (2010),1-8

EPA e DHA (olio di pesce) possono migliorare le difese immunitarie in quanto aumentano l attività fagocitaria di neutrofili (capre) Pisani et al., Veterinary Immunology and Immunopathology 13 (2009),79-85

EPA e DHA (olio di pesce) possono migliorare le difese immunitarie in quanto aumentano l attività fagocitaria di neutrofili (capre) senza aumentare il danno a cellule e tessuti a seguito del rilascio di ROS, che sono invece diminuiti (DHA) Non stimolati Stimolati con PMA Pisani et al., Veterinary Immunology and Immunopathology 13 (2009),79-85

EPA e DHA (olio di pesce) possomo migliorare le difese immunitarie in quanto aumentano l attivitl attività fagocitaria di monociti (capre) Lecchi et al., The Veterinary Journal (2010), in revision

Contenuto in trigliceridi del fegato di bovine cui sono stati somministrati 400 ml di glicole propilenico (drench) da 7 d prima a 7 giorni d dopo il parto (Rukkwamsu et al., 2005)

LIEVITO VIVO Effetto positivo sulla flora rumine Effetto Meccanismo Acidosi ++ + utilizzatori lattato Effetto anticoccidi ND Digeribilità fibra ++ + batteri cell. Metabolismo N ++ + proteina micr. Efficienza alimentare ++ + ass., + dig. fibra Accrescimento ++ Maturità rumine (vitelli) ++ Microflora rumine Emissioni di metano ++ + flora non metanogenica Emissioni di N ++ Migliore uso N Chauceyras, 2007